在开关电源的原边一旦采用有源滤波器电路,则铝电解电容器的使用环境变得比以前更为严酷:(1)高频脉冲电流主要是20kHz~100kHz的脉动电流,而且大幅度增加;(2)变换器的主开关管发热,导致铝电解电容器的周围温度升高;(3)变换器多采用升压电路,因此要求耐高压的铝电解电容器。这样一来,利用以往技术制造的铝电解电容器,由于要吸收比以往更大的脉动电流,不得不选择大尺寸的电容器。结果,使电源的体积庞大,难以用于小型化的电子设备。为了解决这些难题,必须研究与开发一种新型的电解电容器,体积小、耐高压,并且允许流过大量高频脉冲电流。另外,这种电解电容器,在高温环境下工作,工作寿命还须比较长。高温、长寿命化在开关电源设计过程中,不可避免地要挑选适用的电容。就100μF以上的中、大容量产品来说,因为铝电解电容的价格便宜,所以,迄今使用的为广泛。电解电容器的寿命与电容器长期工作的环境温度有直接关系,温度越高,电容器的寿命越短。普通的电解电容器在环境温度为90℃时已经损坏,如:EPCOSB41303,B43303等型号的电解电容器。但是现在有很多种类的电解电容器的工作环境温度已经很高。
设备散热环境不好或环境温度过高,电容器温升过高,长期损坏。更换电解电容器时,应注意以下事项:(1)更换滤波电解电容器时,选用与原型号相同的型号当一段时间内无法获得同一型号时,必须注意以下几点:耐压、漏电流、容量、外形尺寸、极性和安装方式应相同,并选择能承受大纹波电流和长寿命的型号。(2)在更换电解电容器的过程中,注意电气连接(螺纹连接和焊接)牢固可靠,正负电极不应连接错误,固定用夹具应牢固固定;电容器外绝缘护套应无损伤,分压电阻应按原样连接,并测量电阻值,使分压均匀。某品牌电磁锅炉变频器(3)放置一年以上的电解电容器,应测量泄漏电流值,不得过大。安装前应加直流电流老化,先加低直流电流当漏电流减小时,电压应增大后,当施加额定电压时,泄漏电流值不得超过标准值。(4)由于电容器的尺寸不合适,更换电容器只能安装在其他位置,必须注意从逆变器模块到电容器的母线不能比原母线长,两条,-母线包围的区域必须尽可能小使用双绞线模式这是因为电容连接母线加长或,-母线的封闭区域会增加母线电感,使电源模块上的脉冲过电压升高,从而损坏电源模块或过电压吸收装置。必要时,在逆变器模块上加高频高压浪涌吸收电容器,用短线帮助吸收母线过电压,弥补连接电容器的母线延伸造成的危害。
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串联的电容器,容量是要减半的,好处是耐压会增大一倍。
但是因为反向串联电解电容器存在轮流击穿的特点。所以,在击穿的瞬间,整个电路的电压是全部加载在其中一个电容器之上的。
所以,反向串联的电解电容器回收,容量要减半,耐压却不会增大。
这就造成了电路设计上的不经济,如果考虑电解电容卷绕工艺的分布电感,串联电解电容的电气特性相较于单个无极性电容要差了n个数量级。
综合考虑,同样电路,无极性电容比串联电解无论是经济性,耐压,电气特性方面,都比串联电解要好得多。虽然容量有劣势,但是纯交流通路中,对电容的容量的要求往往并不是很大。
所以,串联电解确实可以当做一个无极性电容,但是实际运用中,很少会用。
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